Effects of Exercise on Axonal Regeneration and Growth-associated Protein (GAP­43) Expression Following Sciatic Nerve Injury in Rats

서태범,윤성진,김경태,윤재석,윤진환,박성태,한인선,남궁욱,Seo Tae-Beom,Yoon Sung-Jin,Kim Kyung-Tae,Yoon Jae-Suk,Yoon Jin-Hwan,Park Sung-Tae,Han In-Sun,Namgung Uk Korean Society of Life Science 2005 생명과학회지 Vol.15 No.3

Growth-associated protein (GAP-43)은 손상된 신경 재생 시 axonal growth를 확인할 수 있는 가장 널리 알려진 단백질이다. 본 연구의 목적은 좌골신경 손상을 준 쥐에 저강도 운동 수행 후 좌골신경에서 발현되는 GAP-43 단백질의 양을 정량적으로 분석하고, 손상된 부분으로부터 신경섬유의 재생 정도를 조직학적으로 분석함으로써 운동이 말초신경 손상을 가한 쥐에 미치는 영향을 분석하는 것이다. CAP-43의 정량적인 분석은 western blotting을 통해 확인하였고, 좌골신경의 조직학적인 분석은 immunofluorescence staining과 anterograde로 DiI 주입, 척수 내의 motor neuron은 retrograde로 DiI를 주입 한 후 형광현미경에서 관찰하였다. 본 연구에서는 좌골신경이 손상된 쥐에게 운동을 수행시킴으로써 CAP피3단백질이 비운동 그룹보다 더 많은 양이 발현되고, 손상된 부위에서 재생하는 신경섬유의 길이와 양이 더 많은 것을 확인할 수 있었다. 또한 운동을 수행한 그룹에서 DiI에 염색된 motor neuron의 수가 더 많이 증가하는 것을 관찰하였다. 따라서 이러한 결과들은 운동이 좌골신경이 손상된 쥐의 재생을 촉진시킬 것으로 생각된다. Physical activity can improve sensorimotor recovery after peripheral nerve injury. Growth-associated protein 43 (GAP-43) is highly correlated with neuronal development and axonal regeneration and present in large quantities in the axonal growth cone. Using immunofluorescene staining and anterograde and retorgrade techniques, we identified enhanced axonal regrowth in distal stump of the sciatic nerve 3-14 days after crush injury in rats with treadmill training. We also carried out western blot to investigate GAP-43 protein expression in injured sciatic nerve. GAP-43 protein levels were highly induced in the injured sciatic nerve 3, 7 and 14 days compared with sedentary group. Thus, the present data provide a new evidence that treadmill training promoted axonal re-growth after injury and increased GAP-43 protein levels in the regenerating nerve.

제1종 흡수식 열펌프의 성능에 관한 연구

서태범,송영훈,윤창현,Seo, Tae-Beom,Song, Yeong-Hun,Yun, Chang-Hyeon 한국기계연구원 1988 기계연구원소보 Vol.18 No.-

연속적인 탈진운동이 스트레스 관련 타액 호르몬 및 면역에 미치는 영향

서태범(Tae-Beom Seo),노대성(Dae Sung Rho),이소윤(So Yoon Lee),이광규(Kwang Kyu Lee) 한국생활환경학회 2017 한국생활환경학회지 Vol.24 No.5

분자생물학적 분석 방법을 이용한 복합트레이닝 연구 고찰

서태범 ( Tae Beom Seo ),김영수 ( Young Soo Kim ),김지연 ( Ji Yeon Kim ),이진석 ( Jin Suk Lee ),박해찬 ( Hae Chan Park ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2014 체육과학연구 Vol.25 No.3

연구의 목적은 복합트레이닝의 효과를 분자생물학적 분석 방법으로 검증한 국내·외 논문들의 세부내용을 파악하여 트레이닝의 효과분석을 위한 분자생물학적 연구의 방향 및 분석 샘플의 장단점 그리고 분석 변인을 조사하는 것이다. 분석 논문은 현재까지 보고된 복합트레이닝 논문들 중 사람을 대상으로 분자생물학적 분석방법을 이용하여 트레이닝의 효과를 조사한 국내·외 논문으로 한정하였다. 선정된 논문들의 신뢰성 및 본 연구 목적과의 적합성을 높이기 위해 체육학과 교수 및 운동생리학 분야 박사로 구성된 전문가들에 의해 재분류하였다. 최종적으로 선정된 논문은 거시적 관점에서 연구주제 및 연구동향 분석을 바탕으로 혈액, 근육조직을 통해 호르몬 및 효소 그리고 조직 형태의 변화를 측정하였다. 세부적으로는 혈액에서는 leptin, 5-HT, ACTH(adrenocorticotropic hormone), cortisol, testosterone, GH(growth hormone), LDH (lactate dehydrogenase), CPK(creatine phosphokinase), antioxidants와 같은 호르몬과 효소의 변화, 근생검으로 적출된 근육 조직에서는 CRP, VEGF(vascular endothelial growth factor), PAI-1(plasminogen activator inhibitor-1), MAD(malondialdehyde), carnosin, SDH(succinate dehydrogenase), 섬유의 면적, 근섬유 비율, 근섬유 당 모세혈관 비율과 같은 단백질, 효소, 형태학적 변화를 조사·분석하였다. 복합트레이닝에 대한 국내·외 연구 분석 결과는 단일 트레이닝보다 다양한 효과가 발생하고, 더 높은 상승효과가 발생할 것이라는 기대보다는 간섭 효과에 의한 효과의 반감이나 혼합된 트레이닝 형태 중 한 가지 트레이닝의 효과가 부각되는 양상을 보인다고 할 수 있다. 따라서 스포츠 종목의 특성과 관련하여 경기력 향상 관점에서 향후 보다 심도 있게 연구될 필요가 있다. The purpose of this study is to investigate the further direction of molecular biological studies, the advantages and limitations of assaying samples, and variables in figuring out the details of domestic and overseas studies verified through cell and molecular biological analysis in order to analyze the effect of concurrent training. The analysis study was limited to domestic and overseas literature, which investigated the effect of combined training using molecular biological analysis among studies to date. The study was reclassified by specialty, composed of professors of physical education and doctors of exercise physiology. The final selected study analyzed the subject and the trend of studies in terms of comprehensive perspectives. In detail, it analyzed hormonal and enzymatic changes in criteria such as leptin, 5-HT, ACTH(adrenocorticotropic hormone), cortisol, testosterone, GH(growth hormone), LDH(lactate dehydrogenase), CPK(creatine phosphokinase), antioxidants in blood samples and protein, and enzymatic and morphologic changes in for CRP, VEGF(vascular endothelial growth factor), PAI-1(plasminogen activator inhibitor-1), MAD(malondialdehyde), carnosin, and SDH(succinate dehydrogenase), the area of muscle fibers, ratio of type Ⅰ/Ⅱ muscle fiber and capillary proportion per muscle fiber in the extracted muscle by biopsy, for example. Finally, urine samples, and hormonal changes (like cortisol), were analyzed. The results of the analysis of domestic and overseas studies according to combined training has shown that this training has more varied effects than single training and lower improvement by interference effect or magnifying the effect of one type of training amongst the combined training types appears, rather than higher improvement through combined trainings. Therefore, it should be investigated in view of performance improvements relating to the characteristic of sports.

저항성운동이 흰쥐 해마의 Acetylcholinesterase 활성과 공간인지능에 미치는 영향

서태범(Tae-beom Seo),강선영(Sun-young Kang),지용석(Yong-seok Ji),김혁(Hyunk Kim),강형숙(Hyung-sook Kang),장문녀(Moon-yeo Jang),이정진(Jeong-Jin Lee),윤진환(Jin-Hwan Yoon) 한국생활환경학회 2010 한국생활환경학회지 Vol.17 No.5

This study was performed to determine the effects of resistance exercise on Acetylcholinesterase (AChE) activity, concentration of Acetylcholine (ACh) and spatial memory as the escape latency in the Morris water maze testing. The rats were divided into two groups: control group without exercise and resistance exercise group. Rats in resistance exercise group performed training that climbed the ladder for 12 weeks. The statistical differences on the result were analyzed by independent t-test. The result showed that resistance exercise produced a significant decrease of AChE activity and increase of ACh concentration in hippocampus (p<.001). The spatial memory function which was measured by Morris water maze test was significantly enhanced in the resistance exercise group when compared with control group (p<.001). These data suggested that the decrease of AChE activity and increase of ACh may be involved in the enhancement of spatial memory function.

골수간질세포 이식 후 트레드밀 운동이 손상 척수 내 세포사멸 단백질 발현에 미치는 효과

서태범(Tae-Beom Seo),윤진환(Jin-Hwan Yoon) 한국생활환경학회 2014 한국생활환경학회지 Vol.21 No.2

The purpose of this study is to investigate the effect of treadmill exercise and bone marrow stromal cell(BMSC) transplantation on expression of apoptosis-related proteins in the spinal cord injury(SCI). SCI was induced using a compactor by dropping a 10-g impactor from a height of 25mm onto the exposed dura.BMSC transplantation was performed immediately after SCI. The rats were divided into the sham operation group(n=8), SCI and PBS injection group(n=8), SCI and BMSCs transplantation group(n=8), and SCI and BMSCs transplantation and treadmill exercise group(n=8). We carried out western blot analysis to investigate induction levels of apoptosis- and cell survival-related proteins within the injury area of the contused spinal cord. Bax and caspase-3 involved in apoptosis were further increased in both SCI+BMSC transplantation and SCI+BMSC transplatation+exericse groups when compared to SCI+PBS group. BMSC grafting and BMSC grafting+exercise groups significantly increased expression levels of antiapoptosis-related Bcl-2 and BDNF proteins within the injury area. Our data imply that treadmill exercise after BMSC transplantation may be an important mediator and/or therapeutic approach for regulating expression rate of apoptosisand anti-apoptosis-related proteins into the injury site after SCI.

AMOS 데이터 기반 딥러닝 활용 지상 기온 예측

박기웅,정민수 한국기상학회 2019 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.10

세계정상급 국내 남자 유도선수들의 입상성적에 따른 경기력 관련 체력 비교

서태범 ( Tae Beom Seo ),김태완 ( Tae Wan Kim ),송홍선 ( Hong Sun Song ),김영수 ( Young Soo Kim ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2014 운동과학 Vol.23 No.2

본 연구의 목적은 2003년부터 2012년까지 국가대표 남자 유도 선수 중 세계대회와 올림픽에서 입상한 선수들과 입상하지 못한 선수들을 대상으로 경기력 관련 체력 요인을 비교 분석하는데 있다. 연구대상자는 2003년부터 2012년도 국가대표에 선발된 유도선수들로 구성되었다. 이중 세계선수권과 올림픽에서 입상자(n=8)와 비입상자(n=8)로 분류하여 경기력 관련 체력 요인을 비교 분석하였다. 분석요인으로 주요관절(슬관절, 주관절, 요부관절)의 등속성 근력과 근파워 및 근지구력의 차이를 알아보았으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 슬관절 등속성 근력은 입상자 그룹이 비입상자 그룹보다 좌·우측 모두 신전근(%BW)에서 유의하게 높은 것으로 나타났고(p<.05), 동측 근력비율은 좌·우측 모두 입상자 그룹이 비입상자 그룹보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다(p<.05). 주관절 등속성 근력은 상완 우측 신전근에서만 입상자 그룹이 유의하게 높은 것으로 나타났으며(p<.05), 요부관절 등속성 근력은 요부 굴곡근/신전근의 비율에서 입상자그룹이 비입상자 그룹에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<.05). 윈게이트 테스트를 통한 근파워와 근지구력 변인의 체중 당 기록(W/kg)에 있어서 입상자 그룹이 비입상자 그룹보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<.05). 결론적으로 국가대표 중 입상자 선수들과 비입상자 선수들 간의 경기력 관련 체력의 차이를 확인할 수 있었으며, 이러한 경기력 관련 체력의 단점을 보완하고 경기력을 향상시키기 위해서는 우리나라 유도 국가대표팀의 특성에 맞는 과학적인 트레이닝이 계획되고 적용되어야 할 것으로 사료된다. The purpose of this study is to cross-study the athletic performance related physical fitness factors of National Judo players. The experiment`s subjects were selected from former members of the National Judo team in years between 2003 and 2012. Then, the subjects were categorized into two different groups: those who have won (a) medal(s) in world championships and Olympics games (n=8) and those who have not (n=8). The analysis factors were isokinetic muscular function, muscular strength and muscular endurance of major arthrosis (knee, elbow and trunk joints). The results are as follows. The medal-winner group revealed meaningful superiority (p<.05) in isokinetic muscular function of both left and right knee joint, though it should be noted that the superiority is limited only to the upper arm extensor (%BW). On the other hand, the proportion of ipsilateral muscular strength of both left and right side revealed to be lower in the medalist group (p<.05). The medal-winning group`s isokinetic muscular function of the elbow joint revealed to be higher only in the right side of the upper arm extensor (p<.05). Lastly, the medal winners represented higher isokinetic muscular function of the trunk joint flexors/extensor proportion (p<.05). These results are based on per weight variables (W/kg) muscular strength and muscular endurance recorded by Wingate test. In overall, Wingate tests revealed muscular strength and muscular endurance variable per weight (W/kg) to be meaningfully higher in the medalists group (p<.05). In summary, the existence of meaningful disparity in athletic performance related physical fitness factors between world championship and Olympic game medalists and non-medalists were confirmed. Therefore, this paper concludes that the development and application of meticulously tailored scientific training programs for national Judo players is in need so as to improve key fitness factors and thereby ultimately enhance performance of the National Judo team.

좌골신경 재생 시 슈반세포의 이주와 재수초화 관련 요인들에 미치는 트레드밀 운동의 효과

서태범 ( Tae Beom Seo ),김경래 ( Kyung Rae Kim ),윤진환 ( Jin Hwan Yoon ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2010 체육과학연구 Vol.21 No.2

좌골신경 손상 후 슈반세포의 기능적 활동성 증가는 축삭 재생을 촉진시킨다. Cell division cycle 2(Cdc2)는 세포 주기(cell cycle)의 G2와 M 기에서 작용하는 원형적 cyclic-dependent kinase이고 Extracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)는 손상 신호에 대한 세포의 반응을 조절한다. 그러나 재생하는 좌골신경의 슈반세포에서 이러한 단백질들의 역할과 운동에 의한 조절 기전은 연구가 부족한 실정이다. 그러므로 이 연구에서는 좌골신경 손상 후 트레드밀 운동이 슈반세포의 증식에 관여하는 Cdc2와 ERK1/2의 인산화(p-ERK1/2)를 증가시키고, 이러한 단백질의 증가가 슈반세포의 이주를 촉진시키는지를 확인하고자 하였다. 좌골신경 손상 1, 3, 7, 14, 21 그리고 28일 후 저강도 트레드밀 운동에 의한 Cdc2와 p-ERK1/2의 발현 양상을 확인하기 위해, 적출된 좌골신경은 western blot 분석을 사용한 결과 손상 7일 후, Cdc2와 p-ERK1/2의 발현은 비운동 그룹에 비해 트레드밀 운동 그룹에서 통계적으로 유의하게 증가하였다. 또한 트레드밀 운동은 생체외의 이주 실험에서 슈반세포의 이주를 촉진시켰다. 손상된 좌골신경의 원위부에서 재수초화의 진행 양상을 확인하기 위해 MBP(myelin basic protein) 항체를 이용한 면역형광 염색법을 수행한 결과 5mm 원위부에서, 재수초화 형성은 비운동 그룹보다 트레드밀 운동군에서 향상되었다. 이러한 결과들을 종합해 보면, 운동에 의한 원위부 슈반세포의 Cdc2와 p-ERK1/2 발현 증가는 재생의 마지막 단계인 재수초화와 밀접한 관련이 있다는 새로운 증거를 제시하고 있다. Increased functional activity of Schwann cells in the injured peripheral nerves is closely related with axonal regeneration, and physical activity in animal models with sciatic nerve injury has been shown to enhance nerve regeneration. Cell division cycle 2 (Cdc2) is a prototypical cyclin-dependent kinase that promotes G2-M phase transition in the cell cycle. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) regulates neuronal responses to injury signal. In this research, we report that treadmill training (TMT) after sciatic nerve injury facilitates migration and remyelination of proliferating Schwann cells via the increases of Cdc2 and p-Erk1/2 (phosphorylated Erk1/2) protein levels. To investigate exercise-regulated Cdc2 and p-ERK1/2, sciatic nerves in all groups were analyzed using the western blotting method. Cdc2 and p-ERK1/2 were increased more in the TMT group than the sedentary group in the 7th day after injury. TMT also elevated migration of Schwann cells in vitro. We performed immunofluorescence staining with anti-MBP (myelin basic protein) antibody to identify remyelination. TMT increased the number of remyelinated axons in the region 5 mm distal to the injury site. Thus, the present data provide a new evidence that increased Cdc2 and p-ERK1/2 activity in proliferating Schwann cells may play an important role in exercise-mediated enhancement of axonal regeneration in the injured peripheral nerve.

High Temperature Heat Transfer in the Entrance Region of Internally Finned Tubes

서태범(Tae-Beom Seo) 한국항공우주학회 1995 韓國航空宇宙學會誌 Vol.23 No.6